CN101718674B - 一种测量散粒物料颗粒形状参数的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测量散粒物料颗粒形状参数的方法，是一种通过应用数码显微镜和计算机测量散粒物料颗粒形状参数的方法和软件。数码显微镜完成散粒颗粒物料图像采集，计算机完成采集到的图像的处理。该方法精简了测量散粒物料颗粒形状参数的过程，提高了测量的精确度，测量的软件是针对测量散粒物料颗粒形状参数而特殊处理和优化的，便于高效地测量散粒物料颗粒形状相关的各种参数信息。可广泛应用于需测量散粒物料颗粒形状参数的领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量散粒物料颗粒形状参数的方法，该方法利用数码显微镜摄像颗粒图片，通过计算机软件处理得到颗粒形状参数信息。
背景技术
随着科学技术的进步，各种应用软件在测量领域得到了广泛的普及和应用，使得各种繁琐的、不精确的测量方法过时。在通常的测量散粒物料颗粒形状参数的方法中，如人工观察记录方式，比较繁琐并且不精确；现有的图像处理软件也可以用于测量相应的颗粒形状的参数，但并没有针对颗粒形状做相应的特殊处理和优化。
发明内容
本发明的目的是提供一种测量散粒物料颗粒形状参数的方法，该方法精简了测量散粒物料颗粒形状参数的过程，提高了测量的精确度，测量的软件是针对测量散粒物料颗粒形状参数而特殊处理和优化的，便于高效地测量散粒物料颗粒形状相关的各种参数信息。
为达到上述发明的目的，在一个由一台数码显微镜和一台计算机组成的系统中，并且数码显微镜可摄1nm-1mm范围颗粒的完整图像以位图格式存储并传输给计算机，计算机有至少一个处理器和至少有个存储程序的存储器，提供了一种测量散粒物料颗粒形状参数的方法和软件，该方法包括从一台数码显微镜摄图像存储于计算机，并用软件处理得到相关颗粒形状参数信息，然后存储已备后用。超出大小范围1nm～1mm的颗粒，调节数码显微镜使之可摄像部分包括整个颗粒并取其图像保存为位图格式的图像；用测量散粒物料颗粒形状参数的软件处理上述保存的位图图像得到相应颗粒的形状参数。
所述测量散粒物料颗粒形状参数的软件还采用了下列步骤：
窗口的实现，具体通过调用系统的提供的或跨平台的GUI接口，注册窗口类设置对应的参数，创建菜单等。
图象数据的读入和显示，根据图像格式，依次读取图像头信息和其图像数据，再调用系统提供的图像数据显示接口，显示到显示器。
图象数据处理，用图像处理方法提取出颗粒图像本身含有的颗粒形状参数信息，具体先对图像数据进行灰度化，再用现有的边沿提取Canny算法得到颗粒边沿信息，再通过边沿信息，进一步计算得到颗粒的圆度，进而确定颗粒形状参数。
处理数据后显示颗粒形状参数结果，对处理得到的参数，调用系统提供的对应的字符接口，直接在窗口的用户区域显示。
保存颗粒形状参数的计算结果，可保存多个处理结果，对一副图像中多个颗粒目标，进行编号，创建ASCII文件对颗粒目标依次存储其编号、面积、形状参数等。
本发明操作简单而精度较高，且运行效率提高了。它主要应用于各种需要通过测量某种颗粒物料的形状，来检测其品质的场合，可广泛应用于需测量散粒物料颗粒形状参数的领域，特别是农业、食品和医药行业应用较多。
附图说明
图1为本发明涉及的信息流系统；
图2为在本发明的图像处理软件的一级程序流程图；
图3为在本发明的图像处理软件的二级程序流程图。
具体实施方式
图1为本发明的信息流系统，由数码显微镜、操作人员和计算机组成。数码显微镜完成颗粒图像的采集并在操作人员的操作下传输位图图片给计算机，计算机在操作人员的操作下利用软件完成颗粒形状参数的测量。
图2表示了本发明的图像处理软件的一级程序流程图，其中程序入口为编译连接器做指定的程序名，窗口类的是实现和注册是用操作系统提供的接口，定制本发明软件的图形窗口，创建窗口和显示也通过调用操作系统提供的接口实现在显示屏幕上的显示，在进行系统调用时遇到错误就程序转到错误处理，图2中错误处理判断错误信息来源实现程序退出或继续，这样使得程序更具健壮性，进入主消息循环是通过一个循环结构的执行，完成对系统传递用户消息给主程序，再根据用户消息的判断来完成相应的打开图像、图像数据处理、处理后图像显示结果、保存结果和退出程序，图2主程序一级流程图中打开图像具体可见图3左，先由系统调用文件打开对话框来提示用户输入要处理的图形文件的地址，再用黑色清除内存设备原来内容，读图像文件头，给全局变量附值.并设置Super VGA视频模式，逐行显示位图图像；图像数据的处理具体可见图3右，图3右中变灰阶，具体就是设置显示器模式，创建新设备无关位图文件并且设置它的调色表数据，判断原图像数据为8位或24位分别按照红分量30％，绿分量59％，蓝分量11％计算得到新的灰度值，最后显示处理后的图像；图3右中轮廓跟踪通过计算图像窗口的灰度分布直方图，即统计每个灰度值重复的次数，再利用大津法求两值化阈值，单区域形成链码表与线段表并且据此计算单区域的面积和周长进而求出形状因子然后显示和记录，链码是用中心像素指向它的8个邻点的方向来定义的，取值0～7，按逆时针递增，通过链码表对图像跟踪，可以准确地对图像的边界进行数字化描述，将区域中所有水平线段按扫描顺序排列起来得到的端点表称为线段表，线段表的每一点由两部分组成，偶数点表示左端点，奇数点表示右端点；图2主程序一级流程图中处理数据后显示结果，就是根据轮廓跟踪后计算的颗粒周长和面积，用周长的平方除以面积和4倍圆周率计算得到颗粒的形状参数，然后用系统调用在窗口中显示计算结果列表；图2主程序一级流程图中保存结果，就是建立数据文件于文件系统，并写入计算的形状参数结果。图2主程序一级流程图中退出程序提示用户是否存储处理结果后通过系统调用正常结束执行或进入主消息循环。
根据本发明，操作人员通过利用数码显微镜摄像再用计算机软件处理来完成对颗粒形状参数的测量。结果，不仅测量的步骤简化了，而且精度提高了。此外，计算的软件是针对颗粒形状参数的测量优化的，改进了处理的速度，效率提高了。
Claims (1)
1.一种测量散粒物料颗粒形状参数的方法，其特征在于该方法包括下列步骤：将载玻片在1％～2％浓度的盐酸中浸泡，除去表面杂物后用蒸馏水洗净晾干备用；取样所要测量散粒物料颗粒，该颗粒大小范围应该在1nm～1mm；其特征在于：超出大小范围1nm～1mm的颗粒，调节数码显微镜使之可摄像部分包括整个颗粒并取其图像保存为位图格式的图像；用测量散粒物料颗粒形状参数的软件处理上述保存的位图图像得到相应颗粒的形状参数；
所述测量散粒物料颗粒形状参数的软件还采用了下列步骤：
窗口的实现，具体通过调用系统的提供的或跨平台的GUI接口，注册窗口类设置对应的参数，创建菜单；
图象数据的读入和显示，根据图像格式，依次读取图像头信息和其图像数据，再调用系统提供的图像数据显示接口，显示到显示器；
图象数据处理，用图像处理方法提取出颗粒图像本身含有的颗粒形状参数信息，具体先对图像数据进行灰度化，再用现有的边沿提取Canny算法得到颗粒边沿信息，再通过边沿信息，进一步计算得到颗粒的圆度，进而确定颗粒形状参数；
处理数据后显示颗粒形状参数结果，对处理得到的参数，调用系统提供的对应的字符接口，直接在窗口的用户区域显示；
保存颗粒形状参数的计算结果，保存多个处理结果，对一副图像中多个颗粒目标，进行编号，创建ASCII文件对颗粒目标依次存储其编号、面积、形状参数。
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